[发明专利]胆碱磷酸单体及其聚合物以及应用

说明书

本发明提供了一种胆碱磷酸单体及其聚合物以及应用，具体提供了一种胆碱磷酸单体，具有式Ⅰ所示结构。本发明提供的胆碱磷酸单体及聚合物用于生物医用材料领域，可以显著提高材料的稳定性、生物相容性、抗污性、长效抑菌性，并且提高了药物分子的利用率，在多个领域拥有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种胆碱磷酸单体及其聚合物以及应用。

背景技术

随着社会不断的发展，生物医用材料不断的涌现。近年来纳米材料得到了广泛的关注。纳米材料根据其拥有独特的性质，可以改善药物在生物体内的分布，从而增强疗效。其中纳米颗粒的稳定性和靶向性对于其在生物体中的应用是两个最重要的问题。需要通过设计和改性纳米颗粒使其稳定并具有功能性，从而解决这两个问题。聚乙二醇(PEG)是近年来十分成功的一个生物医用材料，通过将聚乙二醇与纳米材料表面缀合，利用PEG的非特异性抗蛋白吸附特性(抗污染特性)，从而达到保护纳米颗粒的作用。然而聚乙二醇的易氧化特性限制了其对于长期使用纳米材料稳定性的应用的效用，并且聚乙二醇本身具有疏水性的特性，这种特性会大大降低纳米材料长期使用的稳定性和抗污性，需要添加其他材料来折中疏水性。所以对于要求生物稳定性和抗污性高的纳米材料，基于PEG的应用显然是不够的。

水凝胶材料也是一类被广泛关注的生物医用材料，由于其高度仿生细胞外基质(ECM)结构，提供生物模拟性的机械强度，水凝胶常常被用作隐形眼镜、抗菌敷贴、体内植入物等。特别令人感兴趣的是PEG水凝胶和聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)水凝胶，这两种材料除了水凝胶的一般特性以外，它们还拥有低污染、生物惰性和万用的特性。PEG与PHEMA水凝胶被广泛应用于隐形眼镜，药物递送载体，组织支架。然而这两种水凝胶的水合特性，抗污特性和稳定性依然难以满足长期使用的生物材料的要求，所以研发一种新型的具有高抗污性和长期稳定性材料具有重大意义。

近年来两性离子化合物(如磷脂酰胆碱甲基丙烯酸酯，羧基甜菜碱丙烯酸酯等)显示出巨大的应用前景。两性离子化合物普遍被认为是超级抗污性的，这是因为其两种相反离子所产生的高度水合作用，导致异物接触材料表面除去水合层需要高能量，从而减少异物的吸附，并且两性离子基团不易被氧化，使两性离子材料可以长期稳定的使用。磷脂酰胆碱甲基丙烯酸酯是一类模仿细胞膜头基磷脂酰胆碱的一类两性离子单体，被石原一彦发明并在多个领域中应用。由于其高度仿生细胞膜，其具有高度的仿生性，可以用作纳米载药系统、隐形眼镜、抗菌敷贴、蛋白缀合物、组织支架等多种材料，与人体具有良好的相容性。然而磷脂酰胆碱类基团单体合成困难，核心技术掌握在日本株式会社资生堂等公司手中，在中国难以实现规模化生产。此外磷脂酰胆碱类基团由于磷酸基团与高分子链相连，胆碱基团游离在外，所以难以对其进行功能化修饰，减少了它的功能性。所以一种具有高度仿生，合成简单，可功能化特性的两性离子化合物具有广泛的应用前景。

因此，构建一种具有高度仿生性、抗污性、稳定性、可修饰性的生物医用材料具有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种胆碱磷酸单体及其聚合物以及应用，可以显著提高材料的稳定性、生物相容性、抗污性。

为达到上述目的，本发明提供了一种胆碱磷酸单体，具有式Ⅰ所示结构：

其中，R₁、R₂独立的选自取代或非取代烷基；

R₃为磷酸基团进一步修饰的功能化基团；

R₄为H或者CH₃；

L₁是将阳离子中心[N⁺(R₁)(R₂)]与单体双键CH₂＝CH共价偶联的连接子。